A Rússia levou a cabo o lançamento da missão espacial tripulada Soyuz TMA-20 às 1909:25UTC do dia 15 de Dezembro de 2010. O lançamento foi levado a cabo por um foguetão 11A511U-FG Soyuz-FG (Б15000-034) a partir da Plataforma de Lançamento PU-5 do Complexo de Lançamento LC1 ‘Gagarinskiy Start’ do Cosmódromo de Baikonur, Cazaquistão.
A bordo da Soyuz TMA-20 seguem o cosmonauta Dmitri Yurievich Kondratyev (Rússia, Comandante da Soyuz TMA-20, Engenheiro de Voo da Expedição 26 e Comandante da Expedição 27), Paolo Angelo Nespoli (Itália, Engenheiro de Voo n.º 1 da Soyuz TMA-20, Engenheiro de Voo da Expedição 26 e Engenheiro de Voo da Expedição 27) e Catherin Grace Coleman (Estados Unidos, Engenheira de Voo n.º 2 da Soyuz TMA-20, Engenheira de Voo da Expedição 26 e Engenheira de Voo da Expedição 27).
Esta é a primeira missão espacial de Dmitri Kondratyev que se torna no 108º cosmonauta russo e no 517º ser humano a levar a cabo uma missão espacial orbital. É a segunda missão espacial de Paolo Nespoli que se torna no 3º italiano e no 315º ser humano a levar a cabo duas missões espaciais orbitais. É a terceira missão espacial para Catherin Coleman que se torna na 135º astronauta dos Estados Unidos e no 177º ser humano a levar a cabo três missões espaciais orbitais.
A Soyuz TMA-20 ficou colocada numa órbita inicial com um apogeu a 253,30 km de altitude, perigeu a 200,67km de altitude, inclinação orbital de 51,64º e período orbital de 88,75 minutos. A cápsula deverá acoplar com a estação espacial internacional às 2012UTC do dia 17 de Dezembro.
